我們幾十年來一直在尋找，然而我們的儀器仍然無法偵測到這種神秘的東西。 現在，天文物理學家探索了一個有趣的可能性：如果影響銀河系旋轉的不是暗物質呢？ 如果它是光的質量呢？
在 1980 年的一篇論文中，美國天文學家維拉‧魯賓 (Vera Rubin)相當決定性地證明星係有一件非常奇怪的事情：它們的邊緣旋轉速度比應有的速度快得多。
當我們離開銀心時，盤中恆星和氣體的軌道運動理論上應該會減慢，速度的降低與中心的距離成正比。
這就是所謂的開普勒衰落，或遞減的自轉曲線，在像我們太陽系這樣的行星系統中可以很清楚地觀察到它。 但大多數星系實際上並沒有這樣做。
相反，它們的旋轉曲線要么保持平坦，要么實際上增加。 根據我們可以觀察到的物質的引力效應，這些外層恆星的軌道運行速度比應有的速度快得多。
於是天文物理學家假設暗物質。 我們不知道它是什麼，也無法直接偵測到它。 但除非我們目前對物理宇宙（以及所有我們收集的數據在現象是錯誤的），那裡肯定有什麼東西產生了額外的重力。
但根據一組研究人員的說法，這種東西可能不是暗物質？ 具體來說，是最近從加州勞倫斯利弗莫爾國家實驗室退休的等離子體物理學家德米特里·魯托夫(Dmitri Ryutov)，以及德國美因茨約翰內斯·古騰堡大學的巴德克(Dmitry Budker)和維克多·弗蘭鮑姆(Victor Flambaum)。
在一篇新論文中，他們提出了一個論點，光粒子（光子）至少部分是這種現象的根源──造成的效應不是重力，但行為卻與重力非常相似。
“我們正在研究的假設效應不是重力增加的結果，”巴德克說。
“通過假設一定的光子質量，遠小於當前的上限，我們可以證明這個質量足以在星系中產生額外的力，並且這些力大致足以解釋旋轉曲線。這個結論是非常令人興奮。”
他們描述的效應是一種由與光子質量相關的電磁應力引起的「負壓」。
當置於麥克斯韋-普羅卡電動力學的數學系統中時，這些電磁應力可以產生額外的向心力，主要作用於星際氣體。 研究小組稱此為普羅卡應力，它的作用很像重力。
所以，是的，目前這一切都純粹是假設。 而且它並不完美。
一方面，從氣體中誕生的短命恆星（並在完成一個軌道之前迅速返回氣體）將與氣體強烈耦合； 作用在氣體上的普羅卡應力也會間接作用在這些恆星上。
但壽命較長的恆星會帶來一個問題。 例如，太陽大約有 46 億年的歷史，每繞銀河系中心運行一次2.3億年，所以它在環島轉了幾個彎。 根據該團隊的計算，它在普羅卡應力下應該有一個高橢圓軌道。
但事實並非如此。 因此，該理論需要做一些工作才能與我們對宇宙的實際觀察相容。 目前，暗物質仍是王者。 但尋找其他解釋也沒有壞處，而且可能有很多好處。
“我們目前不認為光子質量是旋轉曲線問題的解決方案。但它可能是解決方案的一部分，”巴德克說。
“然而，只要我們實際上不知道暗物質是什麼，我們就需要保持開放的心態。”
該研究發表於天體物理學雜誌。
